CN105313886B - 用于当爬行时在控制模式之间转换的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于当爬行时在控制模式之间转换的方法和系统。本申请公开了用于在车辆爬行模式期间在速度控制模式和扭矩控制模式之间转换扭矩源的系统和方法。在一个示例中，电机的扭矩响应于液力变矩器模型而被调整。液力变矩器模型提供锁定或未锁定的液力变矩器离合器。

Description

用于当爬行时在控制模式之间转换的方法和系统
技术领域
本发明涉及用于当以爬行模式操作车辆时，在速度控制模式和扭矩控制模式之间转换扭矩源的方法和系统。该方法可以对于包括电动马达和发动机的混合动力车辆特别有用。
背景技术
混合动力车辆可以包括发动机和电机，以提供扭矩推进车辆。与发动机比较，电机可以在低速下更平稳地操作。因此，当车辆以低速操作时，可能希望以仅电动模式操作混合动力车辆，其中电机是唯一扭矩源。车辆速度较低的一种操作模式是爬行模式(creepmode)。爬行模式可以是这样一种模式，其中驾驶员需求扭矩为零或比阈值扭矩更小的小扭矩、车辆速度低于阈值速度并且不应用车辆制动器。在爬行模式期间，扭矩源(例如，发动机和/或电机)可以供应少量的扭矩，以允许车辆慢速爬行(例如，低于8KPH)或在小的正斜坡上保持车辆静止。可能希望当车辆处于爬行模式时基于车辆工况在速度控制模式与扭矩控制模式之间转换扭矩源。然而，如果不能在从速度控制模式向扭矩控制模式的转换过程中平稳地供应来自扭矩源的扭矩，驾驶员可能在车辆爬行时感受不期望的车辆运动。因此，在爬行期间，驾驶员不能感受平稳的车辆运动。
发明内容
发明人在此已经认识到上述缺点，并且已经开发出一种传动系方法，其包括：当液力变矩器离合器被锁定时，响应于虚拟液力变矩器泵轮转速调节扭矩源的扭矩。
通过响应于虚拟液力变矩器泵轮转速而调节扭矩源的扭矩输出，有可能提供改善在车辆爬行模式期间从速度控制模式向扭矩控制模式的扭矩源转换的技术效果。例如，电机可以作为混合动力车辆的扭矩源。当车辆处于爬行模式时并且当从电机接收扭矩的液力变矩器的液力变矩器离合器处于打开状态时，可以以速度控制模式操作电机。在车辆爬行模式期间，当液力变矩器离合器被锁定时，电机可以从速度控制模式转换到扭矩控制模式，以提高传动系的效率。可以在转换期间基于虚拟液力变矩器泵轮转速来调整电机扭矩。虚拟液力变矩器泵轮转速被输入到液力变矩器模型内，该模型输出液力变矩器泵轮扭矩。电机扭矩被调整以维持液力变矩器泵轮扭矩，从而可以降低传动系扭矩波动。
在另一个实施例中，一种传动系方法包括：在车辆爬行模式期间，当液力变矩器的离合器打开时，以速度控制模式操作扭矩源；以及在车辆爬行模式期间，响应于车辆工况，从速度控制模式向扭矩控制模式转换操作扭矩源，并且锁定离合器。
在另一个实施例中，虚拟液力变矩器泵轮转速基于发动机的工况。
在另一个实施例中，该方法进一步包括当液力变矩器离合器未锁定时，响应于液力变矩器泵轮转速而调整扭矩源的扭矩。
在另一个实施例中，该方法进一步包括响应于经过滤波的扭矩，以扭矩控制模式调整扭矩源的扭矩。
在另一个实施例中，经过滤波的扭矩基于当以速度控制模式操作扭矩源时的扭矩。
在另一个实施例中，提供一种传动系系统。该传动系系统包括：发动机；电机；机械耦连到电机的变速器，该变速器包括具有液力变矩器离合器的液力变矩器；以及控制器，其包括储存在非瞬态存储器内的可执行指令，这些指令用于响应于不同于实际液力变矩器泵轮转速的虚拟液力变矩器泵轮转速而调整发动机或电机的扭矩。
在另一个实施例中，虚拟液力变矩器转速基于发动机的工况。
在另一个实施例中，虚拟液力变矩器转速基于电机的工况。
在另一个实施例中，工况是电池的充电状态。
在另一个实施例中，当液力变矩器离合器被锁定时，虚拟液力变矩器泵轮转速被确定。
在另一个实施例中，进一步响应于液力变矩器模型来调整发动机或电机的扭矩。
本发明可以提供许多优点。具体地，该方案可以改善传动系速度控制模式到扭矩控制模式的转换。而且，该方案可以提供降低的传动系扭矩波动。进一步，该方案可以降低传动系组件的退化。
当单独参照以下说明书或结合附图参照以下说明书时，本发明的上述优点和其它优点以及特征将是显而易见的。
应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一系列概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。另外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
当单独阅读或参照附图阅读实施例的示例(在此被称为“具体实施方式”)，将会更充分地理解本文中所描述的优势，其中：
图1是发动机的示意图；
图2示出示例性车辆传动系配置；
图3示出示例性爬行模式操作顺序；以及
图4示出用于以爬行模式操作车辆的示例性方法。
具体实施方式
本发明涉及当以爬行模式操作车辆时，改善速度控制模式和扭矩控制模式之间的转换。在车辆速度低的情况期间，当没有使用车辆制动器并且当驾驶员需要低扭矩时可以进入爬行模式。爬行模式可以被提供在如图2所示的混合动力车辆中。混合动力车辆可以包括如图1所示的发动机。如图3所示，如果车辆正在以爬行模式操作，并且做出从速度控制向扭矩控制变化的请求，那么马达或发动机扭矩命令可以是平稳的。可以根据图4的方法提供当以爬行模式操作时从速度控制模式向扭矩控制模式的模式转变。
参照图1，包含多个汽缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，在图1中显示了多个汽缸中的一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36被定位在汽缸壁32中并被连接至曲轴40。飞轮97和环形齿轮99被耦连至曲轴40。起动机96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推进小齿轮95以啮合环形齿轮99。起动机96可以被直接安装在发动机的前面或发动机的后面。在一些示例中，起动机96可以经由皮带或链条向曲轴40选择性地供应扭矩。在一个示例中，当不与发动机曲轴啮合时，起动机96处于基本状态。燃烧室30被显示为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。
示出了燃料喷射器66，其被设置为将燃料直接喷射到汽缸30中，本领域技术人员称之为直接喷射。可替换地，燃料可以被喷射至进气道，本领域技术人员称之为进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨(未示出)的燃料系统(未示出)而被输送到燃料喷射器66。
另外，进气歧管44被显示为与涡轮增压器压缩机162连通。轴161将涡轮增压器涡轮164机械地耦连到涡轮增压器压缩机162。可选的电子节气门62调整节流板64的位置，以控制从空气进气口42到压缩机162和进气歧管44的空气流。在一个示例中，高压双级燃料系统可以被用于产生较高的燃料压力。在一些示例中，节气门62和节流板64可以被定位在进气门52与进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。
响应于控制器12，无分电器点火系统88经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。宽域排气氧(UEGO)传感器126被显示为在催化转换器70的上游耦连至排气歧管48。可替换地，双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。
在一个示例中，转换器70可以包含多个催化剂砖。在另一示例中，可以使用多个排放控制装置，每个排放控制装置均具有多个砖。在一个示例中，转换器70可以是三元催化剂。
控制器12在图1中被示为常规的微型计算机，其包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如，非瞬态存储器)、随机存取存储器108、保活存取器(KAM)110和常规的数据总线。控制器12被示为接收来自耦合至发动机10的传感器的各种信号，除了之前所讨论的那些信号外，还包括：来自耦合至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；耦合至加速器踏板130用于感测由脚132施加的力的位置传感器134；耦合至制动器踏板150用于感测由脚152施加的力的位置传感器154；来自耦合至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器58的节气门位置的测量值。大气压力也可以被感测(传感器未示出)，以便由控制器12进行处理。在本发明的优选方面，发动机位置传感器118在曲轴的每次回转产生预定数量的等间距脉冲，根据该等间距脉冲可以确定发动机转速(RPM)。
在一些示例中，发动机可以被耦连至如图2所示的混合动力车辆中的电动马达/电池系统。而且，在一些示例中，可以采用其他发动机配置，例如柴油发动机。
在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历一个四冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。一般来说，在进气冲程期间，排气门54关闭，而进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入燃烧室30，并且活塞36移动至汽缸的底部，以便增加燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸的底部并处于其冲程的末期(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54都关闭。活塞36朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其冲程的末期并且最靠近汽缸盖(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的位置通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文中被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文中被称为点火的过程中，通过已知的点火装置(例如火花塞92)点燃所喷射的燃料，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36推回至BDC。曲轴40将活塞运动转换为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开，以便将已燃烧的空气-燃料混合物释放至排气歧管48，并且活塞返回至TDC。注意，上述内容仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开正时和/或关闭正时可以改变，诸如用以提供正或负气门重叠、进气门延迟关闭或各种其他示例。
图2是包括传动系200的车辆225的方框图。图2的传动系包括图1中所示的发动机10。传动系200可以由发动机10提供动力。发动机10可以使用图1所示的发动机启动系统或经由传动系集成起动机/发电机(DISG)240启动。DISG 240也可以指电机、马达和/或发电机。而且，发动机10的扭矩可以经由扭矩致动器204诸如燃料喷射器、节气门等来调节。
发动机输出扭矩可以通过双质量飞轮215被传送到传动系分离离合器236的输入侧。分离离合器236可以被电致动或液压致动。分离离合器236的下游侧被示出机械地耦连至DISG输入轴237。
DISG 240可以被操作，以提供扭矩到传动系220或将传动系扭矩转换为电能，该电能被储存到电能存储器设备275。DISG 240比图1中所示的起动机96具有更高的输出扭矩能力。而且，DISG 240直接驱动传动系200或被传动系200直接驱动。不存在将DISG 240耦连到传动系200的皮带、齿轮或链条。更确切的说，DISG 240和传动系200以相同的速率旋转。电能存储设备275可以是电池、电容器或电感器。DISG 240的下游侧经由轴241机械地耦连到液力变矩器206的泵轮285。DISG 240的上游侧机械地耦连到分离离合器236。
液力变矩器206包括涡轮286，以输出扭矩至输入轴270。输入轴270将液力变矩器206机械地耦连至自动变速器208。液力变矩器206还包括液力变矩器旁通锁止离合器212(TCC)。当TCC被锁定时，扭矩从泵轮285直接输送至涡轮286。TCC由控制器12电动地操作。可替换地，TCC可以被液压地锁定。在一个示例中，液力变矩器可以被称为变速器的组件。
当液力变矩器锁止离合器212完全脱离时，液力变矩器206经由液力变矩器涡轮286与液力变矩器泵轮285之间的流体输送，将发动机扭矩传输至自动变速器208，由此实现扭矩倍增。相反，当液力变矩器锁止离合器212完全啮合时，发动机输出扭矩经由液力变矩器离合器直接输送至变速器208的输入轴(未显示)。可替换地，液力变矩器锁止离合器212可以部分啮合，由此使得能够调整直接传递至变速器的扭矩量。控制器12可以被配置成通过响应于各种发动机工况或基于驾驶员的发动机操作请求而调整液力变矩器锁止离合器来调整由液力变矩器212传输的扭矩量。
自动变速器208包括档位离合器(例如，档位1-6)211和前进离合器210。档位离合器211与前进离合器210可以被选择性地啮合，以推进车辆。来自自动变速器208的扭矩输出可以进而被传递至车轮216，以便经由输出轴260推进车辆。具体地，自动变速器208可以响应于车辆行进状况在输入轴270处输送输入驱动扭矩，之后将输出驱动扭矩传输至车轮216。
此外，可以通过啮合车轮制动器218而将摩擦力施加至车轮216。在一个示例中，响应于驾驶员将其脚踩在制动器踏板(未示出)上，车轮制动器218可以被啮合。在其他示例中，控制器12或链接至控制器12的控制器可以实施啮合车轮制动器。以同样的方式，响应于驾驶员从制动器踏板松开其脚，可以通过脱离车轮制动器218来降低施加至车轮216的摩擦力。此外，车辆制动器可以通过控制器12将摩擦力施加至车轮216，以此作为自动发动机停止过程的一部分。
控制器12可以被配置为接收来自发动机10的输入(如在图1中更详细地显示)，并且相应地控制发动机的扭矩输出和/或液力变矩器、变速器、DISG、离合器和/或制动器的操作。作为一个示例，通过控制涡轮增压发动机或机械增压发动机的节气门打开量和/或气门正时、气门升程和升压来调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合，可以控制发动机扭矩输出。在柴油发动机的情况下，控制器12可以通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时、和空气充气的组合来控制发动机扭矩输出。在所有情况下，可以在逐个汽缸的基础上执行发动机控制，以控制发动机扭矩输出。如本领域所知，控制器12也可以通过调节流入到DISG的磁场绕组和/或电枢绕组内的电流和从其中流出的电流来控制来自DISG的扭矩输出和电能产生。
当满足怠速停止条件时，控制器12可以通过切断到发动机的燃料和火花而开始发动机关闭。然而，在一些示例中，发动机可以继续旋转。此外，为了维持变速器中的扭力大小，控制器12可以将变速器208的旋转元件固接(ground)至变速器的壳体259并由此固接至车辆的框架。当满足发动机重新起动的条件和/或车辆操作者想要发动车辆时，控制器12可以通过起动转动(cranking)发动机10并恢复汽缸燃烧而重新激活发动机。
因此，图1和图2的系统提供一种传动系系统，其包括：发动机；电机；机械地耦连至电机的变速器，该变速器包括具有液力变矩器离合器的液力变矩器；以及控制器，该控制器包括储存在非瞬态存储器中的可执行指令，用于响应于与实际液力变矩器泵轮的转速不同的虚拟液力变矩器泵轮的转速而调整发动机或电机的扭矩。该传动系系统包括其中虚拟液力变矩器的转速基于发动机的工况。该传动系系统包括其中虚拟液力变矩器的转速基于电机的工况。该传动系系统还包括其中工况是电池的充电状态。该传动系系统包括其中当液力变矩器离合器被锁定时，虚拟液力变矩器泵轮的转速被确定。该传动系系统包括其中发动机或电机的扭矩进一步响应于液力变矩器模型而被调节。
现在参考图3，其示出包括在速度控制模式和扭矩控制模式之间的模式转换的示例性混合动力车辆爬行模式操作顺序。可以通过图1和图2的系统执行图4的方法来提供图3的顺序。在该示例中，当车辆在爬行模式中时，发动机没有操作，并且从传动系解耦。然而，在其他示例中发动机可以被操作。
从图3的顶部起第一曲线图是爬行状态随时间变化的曲线图。当爬行状态轨迹在接近Y轴箭头的较高水平时，车辆处于爬行模式。当爬行轨迹在接近X轴的较低水平时，车辆不处于爬行模式。Y轴表示爬行状态。X轴表示时间，并且时间从图3的左侧到图3的右侧增加。
从图3的顶部起第二曲线图是液力变矩器离合器(TCC)状态随时间变化的曲线图。Y轴表示TCC状态。当TCC状态轨迹接近Y轴箭头时，TCC打开，而当TCC状态轨迹接近X轴时，TCC关闭。X轴表示时间，并且时间从图3的左侧到图3的右侧增加。
从图3的顶部起第三曲线图是DISG扭矩或转速控制模式状态随时间变化的曲线图。Y轴表示随时间变化的DISG扭矩或转速控制状态。当轨迹接近Y轴箭头时，DISG以速度控制模式进行操作。当轨迹接近X轴时，DISG以扭矩控制模式进行操作。X轴表示时间，并且时间从图3的左侧到图3的右侧增加。
从图3的顶部起第四曲线图是电池充电状态(SOC)随时间变化的曲线图。Y轴表示电池SOC状态。当轨迹接近Y轴箭头时，SOC处于高水平。当轨迹接近X轴箭头时，SOC处于低水平。X轴表示时间，并且时间从图3的左侧到图3的右侧增加。水平线304表示低SOC阈值。
从图3的顶部起第五曲线图是命令(commanded)液力变矩器泵轮扭矩随时间变化的曲线图。在一个示例中，液力变矩器泵轮扭矩可以基于从加速器踏板位置和车辆速度确定的驾驶员需求的扭矩。Y轴表示命令液力变矩器泵轮扭矩。X轴表示时间，并且时间从图3的左侧到图3的右侧增加。
在时间T0，如由爬行状态轨迹处于低水平所指示，车辆不在爬行模式。TCC处于打开状态，并且DISG处于扭矩控制模式。电池SOC处于较高水平，而命令液力变矩器泵轮扭矩正在从较高水平降低到较低水平。这种情况可以是减速车辆的指示。
在时间T1，车辆进入爬行模式。当驾驶员需要的扭矩低于阈值扭矩时(例如为零)，车辆速度低于阈值速度，并且车辆制动器未被使用时，可以进入爬行模式。TCC状态保持打开，并且DISG以速度控制模式操作。打开的TCC允许DISG以速度控制模式进行操作，从而DISG可以接近期望的发动机怠速进行操作，以防发动机被重启且再次耦连到DISG。电池SOC处于较高水平，并且命令液力变矩器泵轮扭矩相对较低。
在时间T2，DISG转换为扭矩控制模式，并且液力变矩器离合器被锁定。通过锁定液力变矩器，传动系可以以较高的效率操作。而且，当液力变矩器离合器被锁定时，不以速度控制模式操作发动机和/或DISG，这是因为车辆的大惯性可能与速度控制器相互作用，导致不期望的传动系速度变化。
DISG扭矩被显示出被增加，以在变速器输入轴处维持扭矩，这是因为液力变矩器扭矩倍增特征被抑制。车辆保持在爬行模式。命令液力变矩器泵轮扭矩基于液力变矩器离合器的状态而增加或减小，扭矩变化基于虚拟液力变矩器泵轮转速。使用滤波器对液力变矩器泵轮扭矩进行滤波，使其初始化到在DISG速度控制模式期间被提供的最后命令的液力变矩器泵轮扭矩的值。
在时间T3，DISG保持在扭矩控制模式，并且响应于工况(未示出)，液力变矩器未被锁定。DISG扭矩被降低，以在变速器输入轴处维持恒定的扭矩，这是因为当液力变矩器离合器被打开时，DISG扭矩通过液力变矩器倍增。
在时间T4，DISG保持在扭矩控制模式，并且响应于工况(未示出)，液力变矩器离合器被锁定。液力变矩器被锁定，并且DISG扭矩被增加，以在变速器的输入轴处维持恒定扭矩，这是因为当液力变矩器离合器被关闭时，DISG扭矩不通过液力变矩器倍增。
在时间T2和时间T5之间，由于电池电荷为DISG提供电力并且提供爬行扭矩，因此电池SOC降低。随着电池SOC降低，DISG释放能力以满足未来扭矩需求。
在时间T5，TCC被打开，并且响应于SOC低于阈值304，DISG从扭矩控制模式转换回到速度控制模式。随着DISG转换为速度控制模式，命令液力变矩器泵轮扭矩降低。DISG速度可以以预定速率缓变(ramp)到新的期望速度。在一个示例中，新的期望速度是期望的发动机怠速速度。随着DISG转换到速度控制模式，TCC也未被锁定。
在时间T5和时间T6之间，发动机在低SOC存在的情况下被起动以给传动系提供扭矩。而且，发动机可以通过关闭传动系分离离合器而被耦连到DISG。TCC保持打开，并且车辆保持爬行模式。
在时间T6，响应于驾驶员需求扭矩的增加(未示出)，DISG退出爬行模式。命令液力变矩器泵轮扭矩也响应于增加驱动需求的扭矩而增加。发动机(未示出)和DISG耦连。TCC处于打开状态，以改善车辆起步的感觉。
以此方式，当车辆处于爬行模式时以速度控制模式操作的DISG可以被转换为以扭矩控制模式操作，而不引起不期望的传动系扭矩波动。而且，通过在爬行模式期间锁定TCC以降低液力变矩器损耗，传动系效率可以被提高。
现在参考图4，其示出当车辆处于爬行模式时，在速度控制模式和扭矩控制模式之间的转换期间，用于降低传动系扭矩波动的可能性的方法。图4的方法可以提供图3所示的操作顺序。另外，图4的方法可以作为储存在非瞬态存储器内的可执行指令被包含在图1和图2的系统中。
在402处，方法400判断当车辆处于爬行模式时是否存在从速度(N)控制向扭矩(T)控制转换的请求。当车辆速度低于阈值速度(例如，8KPH)、驾驶员需求低于阈值(例如，低于20N-m)并且当时制动器踏板未被应用时，车辆可能处于爬行模式。在爬行模式中，少量的扭矩被提供给传动系，以使车辆可以以低速(例如，8KPH)被推进，或在小的正斜坡上保持车辆位置。发动机和/或DISG可以以速度控制或扭矩控制的方式被控制。在一些情况期间，通过经由传动系分离离合器将传动系与发动机分离，DISG可以是到传动系的唯一扭矩源。在其他情况下，发动机和DISG可以向传动系供应爬行扭矩。并且，在其他情况下，通过停用DISG，发动机可以作为对传动系的唯一扭矩提供者。
在速度控制模式中，发动机和/或DISG被闭环控制到期望的传动系速度，同时允许扭矩变化。例如，从期望的传动系速度中减去实际的传动系速度，产生传动系速度误差。发动机和/或DISG速度是基于传动系速度误差来调节的。在扭矩控制模式中，发动机和/或DISG扭矩可以被开环控制或闭环控制到期望的液力变矩器泵轮扭矩，同时允许速度变化。例如，测量的或推断的实际液力变矩器泵轮扭矩被从期望的液力变矩器泵轮扭矩中减去，产生液力变矩器泵轮扭矩误差。发动机和/或DISG扭矩是基于液力变矩器泵轮扭矩误差来调节的。
响应于关闭液力变矩器离合器，可以开始从速度控制模式向扭矩控制模式的转换，以提高传动系的效率。更进一步，响应于其他状况，诸如发动机温度、环境温度和路面摩擦系数，可以允许或禁止从速度控制模式向扭矩控制模式的转换。如果方法400判断在爬行模式期间从速度控制模式向扭矩控制模式转换，则答案为是，并且方法400前进到410。否则，答案为否，并且方法400前进到404。
在404处，方法400继续以速度控制模式操作发动机和/或DISG，以控制液力变矩器泵轮的转速。可以以速度控制模式调节发动机和/或DISG扭矩，以便以期望的转速旋转传动系和液力变矩器泵轮。期望的转速可以根据经验确定并储存在存储器内。期望的传动系速度可以经由发动机温度、环境温度、DISG温度和/或其他工况索引。在一个示例中，从期望的传动系速度中减去实际传动系速度，产生传动系速度误差。发动机和/或DISG扭矩被调节以实现期望的传动系速度。例如，如果实际传动系速度低于期望的传动系速度，则DISG扭矩被增加以增加传动系速度。通过向DISG供应额外的电流来增加DISG扭矩。同样地，可以通过调整发动机扭矩致动器例如节气门来增加发动机扭矩。在继续以速度控制模式操作发动机和/或DISG之后，方法400前进到406。
在406处，该方法将最新的命令液力变矩器泵轮扭矩存储到存储器。如果传动系以仅电机模式进行操作，其中发动机不运转，那么最新的命令液力变矩器泵轮扭矩是最新的命令DISG扭矩。如果传动系以仅发动机模式操作，其中电机不运转，那么最新的命令液力变矩器泵轮扭矩是最新的命令发动机扭矩。如果传动系使用提供总扭矩的分量的发动机和DISG进行操作，那么按照发动机和DISG分别被分配的命令液力变矩器泵轮扭矩的分数，最新的命令液力变矩器泵轮扭矩被分配到发动机和DISG。最新的发动机扭矩和DISG扭矩与最新的液力变矩器泵轮扭矩一起被储存到存储器。在最新扭矩值被储存到存储器后，方法400前进到退出。
在410处，当发动机和/或DISG以速度控制模式被操作时，方法400从406检索最新的命令液力变矩器泵轮扭矩τspd。另外，当发动机和/或DISG以速度控制模式被操作时，最新的DISG和发动机扭矩也可以从存储器中检索。
在412处，方法400判断液力变矩器离合器是否是打开的。在一个示例中，当存储器内的变量采用预定值(例如，1)时，方法400可以判断液力变矩器离合器是打开。在其他示例中，方法400可以基于液压管道的压力或电压或电信号来判断液力变矩器离合器是打开的。如果方法400判断液力变矩器是打开的，那么答案为是，并且方法400前进到414。否则，答案为否，且方法400前进到416。
在414处，方法400基于液力变矩器模型和实际液力变矩器泵轮及涡轮转速来确定液力变矩器泵轮扭矩。液力变矩器泵轮扭矩被确定，以便当发动机和/或电机被转换至扭矩控制模式时，施加当发动机和/或电机处于速度控制模式时所施加的泵轮扭矩。通过在扭矩控制模式中命令如在速度控制模式中命令的相同量的扭矩，有可能使得速度控制模式与扭矩控制模式之间的转换对驾驶员来说更透明。液力变矩器泵轮扭矩是从如下方程确定的：
其中，τTC是液力变矩器泵轮扭矩，K是液力变矩器能力因子，ωimp是液力变矩器泵轮转速，并且SR是液力变矩器泵轮转速ωimp与液力变矩器涡轮转速ωtur的液力变矩器转速比。液力变矩器K因子可以根据经验来确定，并且以表格或函数的形式储存在存储器内。在确定液力变矩器泵轮扭矩之后，方法400前进到420。
在420处，方法400确定经过滤波的最终需求扭矩τtrq。在一个示例中，滤波器是形式的低通滤波器，其中G是低通传递函数，并且其中G0是τspd。因此，在发动机和/或DISG控制被从速度控制模式转换到扭矩控制模式时，低通滤波器被供送数值τspd。例如，在离散的实施方式中，最终需求扭矩由τtrq(i)＝α·τTC+(1-α)·τspd给出，其中α是低通滤波器时间常数。最终需求扭矩被传送到发动机和/或DISG，以在爬行模式期间提供传动系扭矩。
在416处，方法400基于额定液力变矩器泵轮转速确定固定的液力变矩器泵轮转速。固定的液力变矩器泵轮转速是基于当液力变矩器离合器未被锁定时的情况的虚拟液力变矩器泵轮转速。因此，液力变矩器未被锁定时的泵轮转速是确定液力变矩器被锁定时的虚拟液力变矩器泵轮转速的基础。在一个示例中，虚拟液力变矩器泵轮转速ωimp是根据额定传动系怠速条件凭经验确定的，并且被储存在存储器中。例如，当电机消耗X安培的电流且同时传动系处于怠速并且不受驾驶员需求扭矩的影响时，虚拟液力变矩器泵轮转速可以为400RPM。可替换地，当在化学计量空燃比下由发动机吸入的空气量是Y Kg/s且同时传动系处于怠速并且不受驾驶员需求扭矩的影响时，虚拟液力变矩器泵轮转速可以为800RPM。可替换地，通过从存储器中查询基于爬行模式期间(其中液力变矩器未被锁定)的发动机扭矩凭经验确定的液力变矩器泵轮转速，在传动系怠速情况下的液力变矩器速度可以根据估计的发动机扭矩来确定。虚拟液力变矩器泵轮转速可以通过基于发动机和/或电机的工况检索表格和/或函数来确定。
额定传动系怠速条件可以包括在车辆制动器未被应用时以及在发动机和/或电机在预定工况(例如，额定大气压力和环境温度)下向液力变矩器提供预定扭矩量时。另外，可以基于额定发动机火花正时、气门正时、环境温度、大气压力和燃料类型的变化来调节虚拟液力变矩器泵轮转速。例如，虚拟液力变矩器泵轮转速由倍增器进行操作，该倍增器基于偏离额定条件的情况进行调节，并且由此得到被调节的虚拟液力变矩器泵轮转速。在确定虚拟液力变矩器泵轮转速之后，方法400前进到418。
在418处，方法400基于液力变矩器模型和确定的或虚拟的液力变矩器泵轮转速和实际的液力变矩器涡轮转速来确定液力变矩器泵轮扭矩。液力变矩器泵轮扭矩是与液力变矩器离合器被锁定时的液力变矩器涡轮扭矩相同的扭矩。锁定的液力变矩器的液力变矩器泵轮扭矩通过下面的方程来确定：
其中，τTC是液力变矩器泵轮扭矩，ω′imp是虚拟液力变矩器泵轮转速，K是液力变矩器能力因子，TR是液力变矩器的扭矩比曲线，且SR′是虚拟液力变矩器泵轮转速ω′imp与液力变矩器涡轮转速ωtur的液力变矩器转速比。扭矩比曲线TR可以是根据经验确定的，并且被储存到存储器，由液力变矩器转速比索引。
因此，液力变矩器泵轮扭矩是基于液力变矩器离合器被锁定时的虚拟液力变矩器泵轮转速而不基于实际液力变矩器泵轮转速来确定。所确定的液力变矩器泵轮扭矩包括对当液力变矩器离合器被锁定时液力变矩器扭矩倍增的损耗的调整量，以提供如当通过打开的液力变矩器离合器操作液力变矩器时的相同的车轮扭矩。
因此，图4的方法提供一种传动系方法，其包括：当液力变矩器离合器被锁定时，响应于虚拟液力变矩器泵轮转速来调整扭矩源的扭矩。该方法包括其中扭矩源是传动系集成起动机/发电机。该方法还包括其中扭矩源是发动机。
在一些示例中，该方法包括其中虚拟液力变矩器泵轮转速基于当液力变矩器离合器未被锁定时的发动机的扭矩输出。该方法还包括，当液力变矩器离合器未被锁定时，虚拟液力变矩器泵轮转速基于传动系集成起动机/发电机的扭矩输出。该方法还包括其中响应于虚拟液力变矩器泵轮转速与实际液力变矩器涡轮转速的转速比来调整扭矩源的扭矩。该方法进一步包括响应于液力变矩器的扭矩比来调整扭矩源的扭矩。
图4的方法还提供一种传动系方法，其包括：在车辆爬行模式期间，当液力变矩器的离合器打开时，以速度控制模式操作扭矩源；以及从速度控制模式向扭矩控制模式转换操作扭矩源，并且在车辆爬行模式期间，响应于车辆工况锁定离合器。该方法进一步包括当液力变矩器离合器被锁定时，响应于虚拟液力变矩器泵轮转速来调整扭矩源的扭矩。该方法包括其中虚拟液力变矩器泵轮转速基于传动系集成起动机/发电机的工况。该方法还包括其中虚拟液力变矩器泵轮转速基于发动机的工况。
在一些示例中，该方法进一步包括当液力变矩器离合器未被锁定时，响应于液力变矩器泵轮转速而调整扭矩源的扭矩。该方法进一步包括响应于被滤波的扭矩以扭矩控制模式调节扭矩源的扭矩。该方法包括其中被滤波的扭矩基于当扭矩源以速度控制模式操作时的扭矩。
本领域技术人员应当理解，图4中描述的方法可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种步骤或功能可以以所示顺序执行、并行地执行，或者在一些情况下被省略。同样，实现本文中所描述的目的、特征和优点不一定需要所述处理顺序，但是为了便于图示和说明而提供了所述处理顺序。尽管没有明确地示出，但本领域技术人员将意识到，一个或多个所示的步骤或功能可以根据所用的特定策略而重复地执行。另外，所描述的动作、操作和/或功能可以以图形表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非瞬态存储器内的代码。
在此结束本说明书。本领域技术人员阅读本说明书将会想到不违背本发明的主旨和范围的许多变化和修改。例如，以天然气、汽油、柴油或可替代的燃料配置运转的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12型发动机可以利用本说明书以受益。

Claims (10)

1.一种传动系方法，包括：
在车辆爬行模式期间，当液力变矩器的离合器打开时，以速度控制模式操作扭矩源；
在所述车辆爬行模式期间，响应于车辆工况，从所述速度控制模式向扭矩控制模式转换操作所述扭矩源，并且锁定所述离合器；以及当液力变矩器离合器被锁定时，响应于虚拟液力变矩器泵轮转速，调整扭矩源的扭矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述扭矩源是传动系集成起动机/发电机。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述扭矩源是发动机。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述虚拟液力变矩器泵轮转速基于当所述液力变矩器离合器未被锁定时确定的发动机的扭矩输出。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述虚拟液力变矩器泵轮转速基于当所述液力变矩器离合器未被锁定时传动系集成起动机/发电机的扭矩输出。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括响应于所述虚拟液力变矩器泵轮转速与实际液力变矩器涡轮转速的转速比，调整所述扭矩源的扭矩。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括响应于液力变矩器的扭矩比，调整所述扭矩源的扭矩。
8.一种传动系方法，包括：
在车辆爬行模式期间，当液力变矩器的离合器打开时，以速度控制模式操作扭矩源；
在所述车辆爬行模式期间，响应于车辆工况，从所述速度控制模式向扭矩控制模式转换操作所述扭矩源，并且锁定所述离合器；以及
当液力变矩器离合器未被锁定时，响应于液力变矩器泵轮转速，调整所述扭矩源的扭矩。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括当液力变矩器离合器被锁定时，响应于虚拟液力变矩器泵轮转速，调整扭矩源的扭矩。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述虚拟液力变矩器泵轮转速基于传动系集成起动机/发电机的工况。
CN201510458761.6A 2014-07-30 2015-07-30 用于当爬行时在控制模式之间转换的方法和系统 Active CN105313886B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

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